Los Nanomateriales, sus características más relevantes y sus aplicaciones

1. OBJETO
La presente actividad se redacta con la finalidad de hacer una introducción a los Nanomateriales, donde los definiremos, identificaremos y comentaremos sus características más importantes además de enunciar sus aplicaciones en numerosos campos de trabajo.
2. DEFINICIÓN Y ANTECEDENTES
Se puede definir la nanociencia como el estudio del comportamiento y la manipulación de materiales aescala atómica o molecular para entender y explotar sus propiedades, que son significativamente distintas de aquellas propiedades a mayor escala.
La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala.
Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, se muestran fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas
Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos unadimensión. No hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros).
Las nanociencias y las nanotecnologías son nuevas áreas de investigación y desarrollo cuyo objetivo es el control tanto delcomportamiento como de la estructura fundamental de la materia a escala atómica y molecular. Estas disciplinas abren las puertas a la comprensión de nuevos fenómenos y al descubrimiento de nuevas propiedades susceptibles de ser aplicadas a escala macroscópica y microscópica. Las aplicaciones de las nanotecnologías son cada vez más visibles y su impacto empieza a sentirse y pronto abarcará muchosaspectos de la vidacotidiana.
El término nanotecnología fue acuñado por Norio Taniguchi, de la Universidad deTokio, en 1974, con el objetivo de distinguir entre la ingeniería llevada a cabo a escala micro (10-6) y la llevada a cabo a escala nano (10-9), una diferencia nada desdeñable.
Sin embargo, los orígenes de la nanotecnología se remontan a diciembre de 1959, cuando Richard Feynman, premio Nobelde Física. Feynman en una conferencia que dirigió a la American Physical Society destacó los beneficios que supondría para la sociedad la capacidad de atrapar y situar átomos y moléculas en posiciones determinadas, y fabricar artefactos con una precisión de unos pocos átomos. Sin embargo, cuanto más pequeña era la escala utilizada en las investigaciones, más complicado era ver qué estabaocurriendo.
En 1981 se produjo un gran avance en la nanotecnología, cuando las investigaciones llevadas a cabo por IBM lograron crear un instrumento llamado “microscopio de barrido de efecto túnel” (STM), que permitía captar una imagen de la estructura atómica de la materia.
Simultáneamente, un grupo de investigadores de la Universidad de Rice llamó la atención por el descubrimiento de una molécula decarbono que tenía forma de balón de fútbol (fullerene o buckyball).Esta estructura, de un nanómetro de diámetro, es capaz de conducir la electricidad y el calor, además de ser más dura que el acero y más ligera que el plástico.
En los años 90, la historia sigue avanzando gracias al descubrimiento accidental de los nanotubos de carbono, consistentes en estructuras similares a las buckyballs, peroalargadas. Éstas muestran propiedades similares a las anteriores en cuanto a su extremada dureza, en combinación con un peso muy ligero.
En los últimos años, el ritmo constante de las investigaciones en nanotecnología ha sufrido una gran aceleración gracias a algunos descubrimientos como los corrales cuánticos, los puntos cuánticos o los transistores de un solo electrón. En 1999, el presidente...